创一流超细磨矿设备 竞风采世界舞台

　　30年来，长沙矿冶研究院矿冶装备所所长、教授级高级工程师张国旺始终奋斗在选矿设备技术研发的前沿。他脚踏实地，勇于开拓，不断创新，开发了具有自主知识产权的微细粒矿物细磨解离关键装备—M系列立式螺旋搅拌磨矿机，并将其推广到全国矿山冶金领域并出口南非等国，迄今共应用500多台（套），为国家矿产资源综合利用和节能降耗做出了重要贡献。科研成果多次获得省部级奖励，编写《超细粉碎设备及其应用》和《现代选矿技术手册（破碎筛分与磨矿分级）》专著，50多篇论文被国内外知名期刊收录。

　　磨矿作业与选别作业关系很大，选别指标（精矿品位与金属回收率）的好坏，在很大程度上取决于磨矿产品的质量，而磨矿是选矿厂动力消耗最多的一个作业。我国微细粒金属矿物嵌布粒度细，为达到单体解离，提高选别效率，需要磨至-400目（38微米）大于95%或更细。20世纪80年代，超细磨领域在国内几乎是空白，同时国外的矿用超细磨技术设备对中国是封锁的，在国内外很难找到有价值的相关参考技术资料。超细磨技术和高效节能设备的研发，将为矿产品的提质降杂、磨矿作业的节能降耗发挥关键作用。凭着咬住青山不放松的精神，张国旺同志逐步组建科研团队，进行超细磨技术和设备的攻关。

　　几十年磨一剑，张国旺研发出了具有创新性、自主知识产权的JM系列立式螺旋搅拌磨矿机和强化矿物分选的高效搅拌磨超细磨技术。超细磨机细磨效率高，不仅可以降低细磨过程能耗，而且可以强化矿物单体解离，提升产品品质，为应用企业带来可观的经济效益。同时在选矿厂二段磨矿作业、粗精矿再磨或尾矿综合利用中应用，立磨机将减少二段磨矿所需的磨机数量，与球磨机相比，立磨机可以节省30%～50%能耗，并降低所需维护和运行成本，为矿山企业带来较大的费用节约和资源的有效综合利用。另外，针对尾矿中有用矿物的综合回收利用问题，他研制出相应的尾矿专用超细磨设备，可高效回收其中的有用资源，变废为宝，减少了尾矿排放，提高了资源综合利用效率及企业的经济效益。

　　在60多家金属矿山选厂，包括钼、铜、铅锌、黄金和铁矿金属矿选冶厂的细磨再磨领域推广应用500多台套，打破了国外公司金属矿山细磨设备不向中国出口的封锁，提高了我国细磨装备水平，推动了细粒级难选金属矿选矿技术的进步，为应用企业新增效益数亿元。同时在非矿工业应用节能降耗效果显著，与原设备比较节能30%左右，推动了造纸涂布重钙生产的科技进步。

　　张国旺有一句话：“做设备就像做老中医，要亲自为选矿厂把脉。”没有深入到一线，亲自把脉，设备就不能真正解决问题。30多年来，他的足迹踏遍国内的各个选矿厂，北到大兴安岭林区深处，南到越南海边，从零下40度的时候奔赴内蒙古满州里中国黄金乌努格吐山铜钼矿，到海拔3200多米的云铜羊拉铜矿。2010年在进行JM-1800型立式螺旋搅拌磨矿机的研发时，图纸画好了，正寻找合适的用户，恰好那时羊拉铜矿新上马一个铜矿项目。羊拉铜矿海拔高，路途险。地处滇西北海拔3200米的金沙江上游；大峡谷中穿行，必经之路为石子铺成，崎岖不平、狭窄险峻，最窄的地方仅能容一辆车通过。张国旺依旧雷厉风行，在盘山公路上颠簸了近7个小时到达现场与对方交流，成功签订合同，将设备的推广又向前迈了一步。

　　加强基础科研创新和在现场应用中优化，坚持两条腿走路，是保持设备先进性的途径。加强基础科研，组织团队进行搅拌磨模拟仿真分析、试验研究和工业大型搅拌磨机的应用试验研究，提出了在磨矿区域流场速度梯度大、能量密度大，且分布均匀的应力状态优化原则等。张国旺承担多项国家项目，包括“十一五”科技支撑计划“共伴生难选钼矿资源选矿关键技术研究”中“新型高效搅拌球磨机的研制”，国家自然科学基金重点项目“非水环境中材料制备的机械力化学行为及其精细调控机制”等。

　　张国旺重视人才培养和团队建设，积极培养研究生、博士后，建立了一支拥有选矿机械、选矿工艺、矿物材料、冶金及自动化等各专业搭配合理的人才队伍，打造了一支优秀的青年创新团队。目前团队已有1名博士，3名硕士研究生，2名在读硕士，1名在读博士，1位进站博士后正在进行选择性细磨研究工作。

　　张国旺在追求学术创新的道路上孜孜不倦，他被邀请担任《现代铁矿石选矿》、《现代选矿技术手册》、《矿山机械》编委会委员，出版专著2本。张国旺教授特别注重国际交往和交流，积极参与国际选矿大会、国际粉碎磨矿大会等学术会议，论文在国际刊物MineralsEngineering发表，被EI和SCI收录。他多次在学术会议上向世界选矿工作者介绍中国超细磨领域的研究，在基础研究、流场模拟及应用研究所取得的成绩，受到国外同行关注。国际上的学术交流活动也邀请张国旺作主题演讲，中国超细磨技术和装备影响力更加广泛。

　　随着这几十年中国经济的快速增长，矿产资源的需求增大。而生产工艺和设备则是满足这一需求的关键。目前张国旺正在带领团队研制1120kW大功率立式螺旋搅拌磨矿机，处理能力达到100~120吨每小时。大型立式螺旋搅拌磨矿机的研制成功可节省投资成本，并将推动细粒级难选金属矿技术的进步，经济效益和社会意义重大。我国的超细磨设备出口到越南、蒙古、南非等国家，打破了国外立磨机在国外细磨领域的垄断，同时国外的细磨设备开始进入中国市场，这意味着我国的超细磨设备和国外品牌将在同一个舞台上竞技。

　　张国旺身上既有科研人员的踏实、朴素，也有湖南人特有的“霸蛮”精神，这种泼辣果敢的性格，让他敢为人先，在技术和设备研发的路上，做到了从无到有，从有到优。张国旺不仅要在世界范围内推广细磨/超细磨设备与技术，建立全面的细磨/超细磨“数据库”。通过30多年超细磨领域的工作，团队积累了大量的科研数据，整理、保存进而归纳分析这些数据并应用，对中国乃至对世界的资源高效利用及节能降耗工作都将是一笔巨大的财富。

　　张国旺，1963年1月生，中共党员，博士，硕士生导师，1983年毕业于中南大学，享受国务院特殊津贴专家，长沙矿冶研究院首席专家（矿山机械）和矿冶装备研究所所长。长期从事超细磨技术和设备的研发及应用工作，在超细磨设备的研制和大型化上发挥了关键作用，研发的立式螺旋搅拌磨机已在国内外应用500多台（套），在国内外学术期刊上发表论文50余篇，专著2部。获得国家发明和实用新型专利6项，获湖南省科学技术进步奖二等奖和中国冶金矿山科学技术奖二等奖等。荣获2013—2014年全国“讲理想、比贡献”创新标兵。

　　文/长沙矿冶研究院矿冶装备研究所 责编/齐尚

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